UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E TECNOLÓGICAS Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola Desenvolvimento inicial de variedades de cana-deaçúcar em LATOSSOLO do cerrado mato-grossense submetidas a níveis de compactação do solo ELIANE APARECIDA ANTUNES FAGUNDES RONDONÓPOLIS-MT 2012 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E TECNOLÓGICAS Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola Desenvolvimento inicial de variedades de cana-deaçúcar em LATOSSOLO do cerrado mato-grossense submetidas a níveis de compactação do solo. ELIANE APARECIDA ANTUNES FAGUNDES Bióloga Orientador: Prof. Dr. Tonny José Araújo da Silva Dissertação apresentada ao Curso de Pós- Graduação em Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Mato Grosso para a obtenção do título de mestre em Engenharia Agrícola. RONDONÓPOLIS – MT 2012 Aos meus filhos, Ana Carla, Amanda e Ian, pelo amor, carinho, paciência e cumplicidade em todos os momentos, auxiliando e dando todo o apoio, sem o qual, a realização deste ou de qualquer outro trabalho seria impossível. DEDICO AGRADECIMENTOS A Deus, pela oportunidade da vida e por me proporcionar mais esta vitória. A minha família, que mesmo à distância, me apoia em todos os projetos, me incentivando e elogiando. Ao Professor Orientador Dr. Tonny José Araújo da Silva por acreditar em mim, pela orientação e valiosos ensinamentos. A amiga e chefe Analy Castilho Polizel pela disponibilização dos horários, paciência, compreensão e aconselhamento, fundamentais para a realização desse projeto. A Professora Drª Edna Maria Bonfim da Silva pelo incentivo, colaboração e coorientação. Aos professores Dr. Márcio Koetz, Dr. Carlos Caneppele e Dr. Carlos Triveño que contribuíram para o meu aprendizado. Aos acadêmicos do Grupo de Pesquisa em Água e Solo da UFMT que me ajudaram e em especial a acadêmica Simone Ferreira pela valiosa contribuição na implantação e acompanhamento do experimento. As amigas conquistadas ao longo desta jornada: Tânia Fátima Silveira dos Santos e Rebeca de Andrade Porto. À primeira turma do curso de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola da UFMT e especialmente aos colegas Thiago Luiz Queiroz Arnoldo e Cláudia Cardoso dos Santos pelo companheirismo na execução dos trabalhos. Aos Professores Dr. Renildo Luiz Mion e Dr. Roberto Carlos Orlando pela participação na banca de qualificação e defesa da dissertação, respectivamente. À Universidade Federal de Mato Grosso, ao Curso de Engenharia Agrícola e Ambiental e ao Programa de PósGraduação em Engenharia Agrícola, pela possibilidade de realização do curso de mestrado. A todos, que me ajudaram, orientaram e me acompanharam direta ou indiretamente, meu muito obrigado. DESENVOLVIMENTO INICIAL DE VARIEDADES DE CANA-DEAÇÚCAR EM LATOSSOLO DO CERRADO MATO-GROSSENSE SUBMETIDAS A NÍVEIS DE COMPACTAÇÃO DO SOLO RESUMO - A substituição da colheita manual de cana-de-açúcar (Saccharum L.) pela mecanizada demanda pesquisas relacionadas ao desenvolvimento de genótipos que se desenvolvam e produzam bem em condições de maior compactação do solo. Assim, objetivou-se pelo presente estudo avaliar os efeitos da compactação do crescimento e desenvolvimento inicial de variedades de cana-de-açúcar em níveis de compactação em LATOSSOLO vermelho do cerrado mato-grossense. O experimento foi conduzido na área experimental da Universidade Federal de Mato Grosso, campus de Rondonópolis, em casa de vegetação, com delineamento de blocos casualizados composto de esquema fatorial 3X5 correspondente a três variedades e cinco níveis de compactação do solo respectivamente e quatro repetições, no período de setembro a dezembro/2012. Foram estudadas as variedades de cana-de-açúcar RB002504, RB867515 e RB931011 em cinco níveis de compactação do solo (1,0, 1,2, 1,4, 1,6 e 1,8 Mg m -3). As variáveis avaliadas foram: número de perfilhos, número de folhas, área foliar, massa fresca e seca das folhas, comprimento e diâmetro de colmos, massa fresca e seca de colmos, altura de plantas, massa fresca e seca de raiz, condutância estomática, teor de clorofila e consumo de água. Para as variáveis qualitativas utilizou-se o Teste de Tukey para a comparação de médias e para as variáveis quantitativas análises de regressão, ambos até 5% de probabilidade. O aumento da densidade do solo influenciou o desenvolvimento inicial das três variedades de cana-de-açúcar estudadas. A variedade RB002504 produz maior número de perfilhos, folhas e maior área foliar se destacando na densidade 1,8 Mg m-3 em massa seca e fresca de folhas. A variedade RB867515 apresenta maior diâmetro, massa seca de raiz e condutância estomática e a variedade RB931011 demonstrou melhores resultados nas variáveis: massa seca e fresca de colmos, altura de plantas, comprimento e diâmetro de colmos e teor de clorofila. Palavras chaves: densidade do solo, Saccharum L., genótipos. INITIAL DEVELOPMENT OF VARIETIES OF SUGARCANE IN A LATOSOL OF SAVANNA IN MATO GROSSO STATE UNDER SOIL COMPACTION LEVELS ABSTRACT- The replacement of manual harvesting of sugar cane (Saccharum L.) by mechanized demands researches related to the development of genotypes that develop and produce well under conditions of greater soil compaction. Thus, the aim of the present study was to evaluate the effects of compaction on the initial growth and development of sugarcane varities with compaction levels in Dystrophic Red cerrado of Mato Grosso. The experiment was conducted in the experimental area at the Federal University of Mato Grosso, campus of Rondonópolis, in a greenhouse with a randomized block design consisting of 3X5 scheme factorial and corresponding to varieties and compaction levels respectively and four replicates, from September to december/2012. It was studied the varieties RB002504, RB867515 and RB931011 into five levels of soil compaction (1.0, 1.2, 1.4, 1.6 and 1.8 Mg m-3). The variables evaluated were: number of tillers, number of leaves, leaf area, fresh and dry weight of leaves, length and diameter of culms, fresh and dry mass of culms, plant height, root fresh weight, root dry weight, stomatal conductance, chlorophyll content and comsumption of water. For qualitative variables it was used the Turkey test for comparison of means and for quantitative variables regression analyzes, both until 5% probability. The increase of soil density influenced the early development of the three varieties of sugar cane studied. The variety RB002504 produces more tillers, leaves and greater leaf area and highlighting in the density 1.8 Mg m-3 in dry and fresh leaves. The variety RB867515 features larger diameter, root dry weight and stomatal conductance and variety RB931011 showed better results in variables: fresh and dry mass of stems, plant height, length and stalk diameter and chlorophyll content. Palavras chaves: soil density, Saccharum L., genotypes. LISTA DE FIGURAS Páginas 1. Figura 1 - Fases fenológicas da cana-de-açúcar ............................... 21 2. Figura 2 - Croqui de distribuição dos tratamentos na área experimental ...................................................................................... 31 3. Figura 3 - Instalação (A) e leitura (B) do sistema Irrigás .................... 33 4. Figura 4 – Curva de retenção de água no solo .................................. 33 5. Figura 5. - Utilização de vasador (A) e retirada (B) das amostras para estimativa de área foliar ..................................................................... 36 6. Figura 6 - Número de perfilhos da cana-de-açúcar, variedade RB002504 em função da densidade do solo. . ................................... 39 7. Figura 7 - Número de folhas da cana-de-açúcar, variedade RB867515 em função da densidade do solo. . .................................................... 41 8. Figura 8 - Área foliar de cana-de-açúcar, variedade RB867515 em função da densidade do solo. . .......................................................... 43 9. Figura 9 - Área foliar de cana-de-açúcar, variedade RB931011 em função da densidade do solo . ........................................................... 43 10. Figura 10 - Massa fresca de folhas de cana-de-açúcar, variedade RB002504 em função da densidade do solo. . ................................... 45 11. Figura 11 - Massa fresca de folhas de cana-de-açúcar, variedade RB867515 em função da densidade do solo. . ................................... 46 12. Figura 12 - Massa fresca de folhas de cana-de-açúcar, variedade RB931011 em função da densidade do solo. . ................................... 46 13. Figura 13 - Massa seca de folhas de cana-de-açúcar, variedade RB002504 em função da densidade do solo. .................................... 48 14. Figura 14 - Massa seca de folhas de cana-de-açúcar, variedade RB867515 em função da densidade do solo. . ................................... 48 15. Figura 15 - Massa seca de folhas de cana-de-açúcar, variedade RB931011 em função da densidade do solo. . ................................... 49 16. Figura 16 - Comprimento de colmo de cana-de-açúcar, variedade RB002504 em função da densidade do solo. . ................................... 51 17. Figura 17 - Comprimento de colmo de cana-de-açúcar, variedade RB867515 em função da densidade do solo. . ................................... 52 18. Figura 18 - Comprimento de colmo de cana-de-açúcar, variedade RB931011 em função da compactação do solo. . .............................. 52 19. Figura 19 - Massa fresca de colmo de cana-de-açúcar, variedade RB002504 em função da densidade do solo. . ................................... 54 20. Figura 20 - Massa fresca de colmo de cana-de-açúcar, variedade RB867515 em função da densidade do solo. . ................................... 54 21. Figura 21 - Massa fresca de colmo de cana-de-açúcar, variedade RB931011 em função da densidade do solo. . ................................... 55 22. Figura 22 - Massa seca de colmo de cana-de-açúcar, variedade RB002504 em função da densidade do solo. . ................................... 56 23. Figura 23 - Massa seca de colmo de cana-de-açúcar, variedade RB867515 em função da densidade do solo. . ................................... 57 24. Figura 24 - Massa seca de colmo de cana-de-açúcar, variedade RB931011 em função da densidade do solo. .................................... 57 25. Figura 25 - Altura de plantas de cana-de-açúcar, variedade RB867515 em função da densidade do solo. . .................................................... 59 26. Figura 26 - Altura de plantas de cana-de-açúcar, variedade RB931011 em função da densidade do solo. . ................................... 59 27. Figura 27 - Diâmetro de colmos das variedades estudadas aos 93 DAP . .................................................................................................. 60 28. Figura 28 - Diâmetro de colmos das variedades RB002504, RB867515 e RB931011 em função da densidade do solo. . .............. 61 29. Figura 29 - Massa fresca de raiz das variedades estudadas aos 93 DAP. . ................................................................................................. 62 30. Figura 30 - Massa fresca de raiz das variedades RB002504, RB867515 e RB931011 em função da densidade do solo. ................ 63 31. Figura 31 - Massa seca de raiz das variedades RB002504, RB867515 e RB931011 em função da densidade do solo . ............... 64 32. Figura 32 - Teor de clorofila das variedades estudadas aos 93 DAP . ........................................................................................................... 65 33. Figura 33 - Teor de clorofila das variedades RB002504, RB867515 e RB931011 em função da densidade do solo. .................................... 66 34. Figura 34 - Condutância estomática das variedades estudadas aos 93 DAP .............................................................................................. 67 35. Figura 35 - Consumo de água das variedades RB002504, RB867515 e RB931011 em função da densidade do solo................................... 69 LISTA DE TABELAS Páginas 1. Tabela 1 - Resultados da análise química e granulométrica de amostra de Latossolo Vermelho na camada de 0-20 cm. ................. 28 2. Tabela 2. Valores de água para reposição da umidade à capacidade de campo, em cada densidade do solo ............................................. 35 3. Tabela 3 - Número de perfilhos nas variedades de cana-de-açúcar nos cinco níveis de densidade do solo, aos 93 dias após o plantio. .. 38 4. Tabela 4 – Número de folhas nas variedades de cana-de-açúcar nos cinco níveis de densidade do solo, aos 93 dias após o plantio ......... 40 5. Tabela 5- Área Foliar nas variedades de cana-de-açúcar nos cinco níveis de densidade do solo, aos 93 dias após o plantio. .................. 42 6. Tabela 6 – Massa fresca de folhas nas variedades de cana-de-açúcar nos cinco níveis de densidade do solo, aos 93 dias após o plantio ..44 7. Tabela 7– Massa seca de folhas nas variedades de cana-de-açúcar nos cinco níveis de densidade do solo, aos 93 dias após o plantio. .. 47 8. Tabela 8 – Comprimento de colmos de cana-de-açúcar nos cinco níveis de densidade do solo, aos 93 dias após o plantio. . ................ 50 9. Tabela 9 – Massa fresca de colmos nas variedades de cana-deaçúcar nos cinco níveis de densidade do solo, aos 93 dias após o plantio................................................................................................. 53 10. Tabela 10 – Massa seca de colmos nas variedades de cana-de- açúcar nos cinco níveis de densidade do solo, aos 93 dias após o plantio................................................................................................. 56 11. Tabela 11 – Altura de plantas nas variedades de cana-de-açúcar nos cinco níveis de densidade do solo, aos 93 dias após o plantio ......... 58 SUMÁRIO Páginas RESUMO.................................................................................................................. 06 ABSTRAT................................................................................................................. 07 LISTA DE FIGURAS ............................................................................................. 09 LISTA DE TABELAS............................................................................................. 11 1. INTRODUÇÃO ................................................................................... 13 2. REVISÃO DE LITERATURA...............................................................14 2.1. Aspectos gerais da cultura ..................................................... 14 2.2 . Fisiologia da cana-de-açúcar .................................................. 20 2.3. Variedades estudadas ............................................................ 23 2.4. Compactação .......................................................................... 24 3. MATERIAL E MÉTODOS ................................................................... 27 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................... 37 4.1 . Número de perfilhos .............................................................. 37 4.2 . Número de folhas .................................................................. 40 4.3 . Área foliar .............................................................................. 41 4.4 . Massa fresca de folhas .......................................................... 44 4.5 . Massa seca de folhas ............................................................ 47 4.6 . Comprimento de colmos ........................................................ 50 4.7 . Massa fresca de colmos ........................................................ 52 4.8 . Massa seca de colmos .......................................................... 55 4.9 . Altura de plantas.................................................................... 58 4.10 . Diâmetro de colmos ............................................................. 59 4.11. Massa fresca de raiz........................................................... 61 4.12. Massa seca de raiz .............................................................. 63 4.13. Teor de clorofila ................................................................... 65 4.14. Condutância estomática ...................................................... 66 4.15. Consumo de água. ........................................................................... 68 5 CONCLUSÕES. ..................................................................................... 70 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................... 70 13 1. INTRODUÇÃO A busca por combustíveis alternativos tem apresentado um crescimento acentuado por razões ambientais e econômicas. O Estado de Mato Grosso teve sua área plantada com cana-de-açúcar aumentada consideravelmente, o que demandou uma grande necessidade de genótipos para a implantação das novas áreas de produção de cana-de-açúcar no Estado. De acordo com o terceiro levantamento da Companhia Nacional de Abastecimento (CONAB/2012), a produção de açúcar na safra 2011/2012 foi de 37 milhões de toneladas e a produção de etanol foi de 22.858 bilhões de litros. A expansão da área plantada com cana-de-açúcar é diferenciada em todo o país, de acordo com o clima da região. A região Centro-Oeste apresentou crescimento significativo na área de expansão, e o Estado de Mato Grosso aumentou sua área em 16 mil hectares, totalizando 220 mil hectares de área plantada com cana-de-açúcar. A compactação do solo reduz a absorção de nutrientes nas plantas e consequentemente afeta o seu desenvolvimento. De acordo com Bonelli et al. (2011) a produção de colmo, folha e relação folha/colmo de gramíneas são afetadas pela compactação do solo. Corrêa et al. (1998), constataram, em testes com variedades de cana-de-açúcar em solos sob diferentes níveis de compactação, que ficou reduzida a concentração de Zn, B e Fe na parte aérea das plantas, pois a compactação dificulta a absorção de nutrientes, alterando as propriedades físicas do solo, podendo causar redução no comprimento do sistema radicular e aumento do diâmetro das raízes (Vepraskas, 1994). Como a compactação não pode ser evitada, mas apenas atenuada, é necessário o conhecimento de parâmetros que podem auxiliar na tomada de decisão em relação ao manejo. Uma questão que deve ser levada em consideração refere-se ao nível suportável da compactação, no qual a 14 produtividade da cana-de-açúcar seja satisfatória (EMBRAPA, 2012a) e quais variedades produzem melhor em maiores níveis de densidade do solo. Sendo assim, torna-se importante o conhecimento da adaptação de diferentes variedades em cada ambiente, buscando o aumento da produtividade e a obtenção de características exigidas pela indústria sucroalcooleira. Segundo Machado et al. (1982) a análise de crescimento é considerada como o primeiro passo da análise de produção vegetal e requer informações que podem ser alcançadas sem a necessidade de equipamentos sofisticados. Tais informações referem-se a quantidade de matéria seca contidas na planta toda ou em suas partes (folhas, colmos, raízes, etc.) e ao tamanho do aparelho fotossintetizante (área foliar). Essas informações são obtidas em intervalos durante os estágios de crescimento da planta (Pereira e Machado, 1987). Assim, objetivou-se pelo presente estudo avaliar o crescimento e desenvolvimento do estádio inicial de variedades de cana-de-açúcar em níveis de compactação em LATOSSOLO Vermelho do Cerrado. 2. REVISÃO DE LITERATURA 2.1 Aspectos gerais da cultura O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar com produção de 698 milhões de toneladas em 8,8 milhões de hectares (FNP, 2011). De toda cana-de-açúcar produzida no Brasil, cerca de 652 milhões de toneladas são empregadas na fabricação de álcool e açúcar, enquanto 46 milhões de toneladas são empregadas na fabricação de cachaça, rapadura e de mudas para reforma dos canaviais. O segundo maior produtor mundial é a Índia, seguida pela China, Tailândia e Paquistão. Os Estados Unidos ocupam a décima posição, a qual deverá mudar em virtude dos incentivos 15 dados pelo governo americano para a produção de combustíveis alternativos (FNP, 2011). Atualmente, a cana-de-açúcar é considerada como uma das melhores opções dentre as fontes de energia renováveis com grande importância no cenário agrícola brasileiro-mundial (Souza et al., 2005). Segundo Daniels e Roach (1987), a cultura da cana-de-açúcar no mundo e no Brasil é constituída por híbridos provenientes do cruzamento entre as espécies do gênero Saccharum resultado da hibridação natural entre Saccharum officinarum e Saccharum barberi. É uma cultura que apresenta ciclo semiperene e influenciada por grandes variações climáticas durante o ano, o que pode interferir na produção, maturação e qualidade da cultura. Para manter índices de produção satisfatórios, esta cultura necessita de período quente e úmido, com intensa radiação solar durante o estádio vegetativo, seguido de período seco na fase de maturação e colheita (Alfonsi et al.,1987). A qualidade e a intensidade luminosa exercem influência no crescimento vegetativo e na maturação, pois estabelecem correlação direta com a síntese, translocação e acúmulo de carboidratos das folhas para o colmo (Marques et al., 2001). Matsuoka et al. (1998) afirmam que cada variedade tem um grau diferente de adaptabilidade aos mais diversos ambientes em que ela é cultivada, e esta não se refere apenas ao ambiente físico (solo e clima), mas também a todas as condições de manejo da cultura, desde o plantio até a colheita. A substituição de variedades por outras mais produtivas, melhor adaptadas às condições de manejo, tem-se mostrado uma necessidade constante, segundo Zambon (1999). Para a obtenção de derivados de cana-de-açúcar de qualidade, de acordo com Fernandes (2005) torna-se necessário também que o genótipo apresente características como: boa produtividade de colmos; alto teor de sacarose; teor médio/baixo de fibra da cana; resistência as principais doenças e pragas; fácil despalha; resistência ao tombamento; boa 16 adaptação aos diferentes tipos de solo e clima; ausência de florescimento; boa brotação de soqueira; rápido crescimento inicial e fechamento e ausência de rachaduras. Segundo Oliveira et al. (2004) a análise do crescimento da cultura tem sido utilizada como instrumento significativo para avaliar o desempenho das variedades. A cultura da cana-de-açúcar está alicerçada em genótipos que são híbridos, obtidos por cuidadoso e criterioso trabalho de seleção (Matsuoka et al.,1998). Além disso, os genótipos têm um período útil de cultivo que é por volta de dez anos, quando então deverão ser substituídas, pois entram em degenerescência, isto é, perdem o seu vigor, diminuindo sua produção. Antes do primeiro corte a cana-de-açúcar é chamada de cana planta, e as canas provenientes do segundo corte em diante recebem o nome de canasoca. Neste contexto, deve ser considerado que os genótipos estão interagindo com o solo, a atmosfera e com o manejo ao qual é submetida à cultura e, dessa interação resulta o grau de adaptabilidade do genótipo a esse ambiente. Com objetivo de fornecer subsídios técnicos visando a expansão e produção sustentável de cana-de-açúcar no território brasileiro, o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento publicou em 2003 o documento Zoneamento Agroecológico da cana-de-açúcar. De acordo com a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) o Estado de Mato Grosso tem potencial de 6.812.854 ha para expansão do cultivo da cana-de-açúcar e conforme o Zoneamento Agroecológico da cana-de-açúcar (Decreto nº 6961) Mato Grosso apresenta uma área total de 90.335.790 ha e atualmente estão plantados com cana-de-açúcar 223.200 ha (BRASIL, 2009). No manejo do solo, temos de considerar duas situações distintas: se a cana vai ser implantada pela primeira vez ou se o terreno já se encontra ocupado com cana. No primeiro caso, faz-se uma aração profunda, com bastante antecedência do plantio, visando à destruição, incorporação e 17 decomposição dos restos culturais existentes, seguida de gradagem, com o objetivo de completar a primeira operação. Em solos argilosos é normal a existência de uma camada impermeável, a qual pode ser detectada através de trincheiras abertas no perfil do solo, ou pelo penetrômetro. No segundo caso utiliza-se implemento montado no trator, que realiza a chamada tríplice operação (escarificação, adubação e cultivo). Em seguida, pode-se fazer controle químico com herbicida, após aproximadamente 30 dias da operação mecânica (AGROBYTE, 2012). Para renovação do cultivo, algumas indústrias canavieiras fazem, a cada quatro ou cinco anos, plantios de leguminosas (soja) que recuperam o solo pela fixação de nitrogênio. Quanto aos problemas advindos da queima controlada na época do corte, como a perca de nutrientes como o N, S e C, existe um movimento em direção à mecanização da colheita que aumenta de ano para ano, além de rigorosos protocolos que prevem o fim da queima até o ano de 2014. A melhor época para o plantio na região Centro-Sul é no período de setembro-outubro, podendo também ser realizado de janeiro a março. A cana-de-açúcar deve ser plantada em sulcos, com profundidade próxima a 30 cm, mantendo-se um espaçamento entre sulcos de 0,90 m a 1,40 m. Quanto mais adensado for o plantio, menor será o diâmetro dos colmos e consequentemente a produtividade. Desta forma é recomendado o espaçamento de até 1,20 m entre sulcos, o que facilita as operações com tratos culturais e colheita. Os colmos serão cobertos com uma camada de 5 cm a 10 cm de solo (EMBRAPA, 2000). O broto rompe as folhas da gema e se desenvolve em direção à superfície do solo, ao mesmo tempo surgem as raízes do tolete. A emergência do broto ocorre de 20 a 30 dias após o plantio, sendo este um caule em miniatura que surge acima da superfície do solo (chamado de colmo primário). Esta fase depende da qualidade da muda, ambiente, época e manejo do plantio. Neste estágio ocorre, ainda, o enraizamento inicial 18 (duas a três semanas após a emergência) e o aparecimento das primeiras folhas (EMBRAPA, 2012c). Os ciclos evolutivos da cultura podem ser de 12 a 18 meses. Os tratos culturais na cana-planta limitam-se geralmente ao controle das ervas daninhas, adubação em cobertura e adoção de uma vigilância fitossanitária para controlar a incidência do carvão. O manejo da adubação nitrogenada em cana de açúcar é um fator importante de produtividade especialmente nas soqueiras (Malavolta et al., 1997). Atualmente há uma tendência em substituir a adubação química das socas pela aplicação de vinhaça, cuja quantidade por hectare esta na dependência da composição química da vinhaça e da necessidade da lavoura em nutrientes. O período crítico da cultura, devido à concorrência de ervas daninhas, vai da emergência aos 90 dias de idade. Os maturadores químicos são produtos que tem a propriedade de paralisar o desenvolvimento da cana induzindo a translocação e o armazenamento dos açúcares. Vêm sendo utilizados como um instrumento auxiliar no planejamento da colheita e no manejo varietal. Muitos compostos apresentam, ainda, ação dessecante, favorecendo a queima e diminuindo, portanto, as impurezas vegetais. O ponto de maturação pode ser determinado pelo refratômetro de campo e complementado pela análise de laboratório. Com a adoção do sistema de pagamento pelo teor de sacarose, há necessidade do produtor conciliar alta produtividade agrícola com elevado teor de sacarose na época da colheita. Após a colheita da cana, ficam no terreno restos de palha, folhas e pontas, cuja permanência prejudica a nova brotação e dificulta os tratos culturais. A maneira de eliminar esse material (paliço) seria a queima pelo fogo, porém essa prática não é indicada devido aos inconvenientes que ela acarreta, como falhas na brotação futura, perdas de umidade e matéria orgânica do solo e quebra do equilíbrio biológico (AGROBYTE, 2012). O 19 solo fica superficialmente adensado e dificulta a penetração de água, ar e fertilizantes. Diversos métodos e implementos podem ser usados para evitar o adensamento do solo, pois existem no mercado implementos dotados de hastes semi-subsoladoras ou escarificadoras, adubadoras e cultivadores que realizam simultaneamente, operações de escarificação, adubação, cultivo e preparo do terreno para receber a carpa química. Devido ao rápido crescimento das soqueiras, o número de carpas exigidos é menor que o da cana planta. A colheita inicia-se em maio na região Centro-Sul e em algumas unidades sucroalcooleiras em abril, prolongando-se até novembro, período em que a planta atinge o ponto de maturação, devendo, sempre que possível, antecipar o fim da safra, por ser um período bastante chuvoso, que dificulta o transporte de matéria prima e faz cair o rendimento industrial. O corte pode ser feito manual ou mecanicamente, através de colhedoras. Existem basicamente dois tipos: colhedora para cana inteira e colhedora para cana picada (automotrizes). Após o corte, a cana-de-açúcar deve ser transportada o mais rápido possível ao setor industrial, por meio de caminhão ou carreta tracionada por trator para ser processada e evitar possíveis perdas de sacarose (inversão da sacarose) e contaminação bacteriana. O Estado do Mato Grosso possui características peculiares que podem favorecer o cultivo da cana-de-açúcar, como solos adequados, alta luminosidade, grande quantidade de áreas cultiváveis, mão de obra, entre outros. Como a introdução da cultura é relativamente nova no Estado, há poucos estudos demonstrando a indicação de melhores genótipos adaptados à região, destacando a importância da pesquisa, na geração de dados técnicos para a cultura. 20 2.2 Fisiologia da cana-de-açúcar A cana-de-açúcar ( Saccharum ssp.) é uma gramínea, geralmente cultivada em áreas tropicais ou subtropicais, sendo originária do Sudeste Asiático. Pertence à classe Liliopsida, sub-classe Commelinidae, ordem Cyperales, família Poaceae, tribo Andropogoneae e sub-tribo Saccharinineae (Castro e Kluge, 2001). Perfilha de maneira abundante, na fase inicial do desenvolvimento. Quando se estabelece como cultura, o autosombreamento induz inibição do perfilhamento e aceleração do colmo principal. O crescimento inicial acelerado é responsável pelo fechamento do dossel, e uma importante característica da planta, sendo o ideal que a planta tenha baixo número de perfilhos por área, diminuindo a competição entre a plantas (Terauchi e Matsuoka, 2000) e a área foliar é uma das características que influenciam a eficiência fotossintética da cana, segundo Rodrigues (1995). Desenvolve-se na forma de touceira e a parte aérea é formada por colmos. A gradativa queda de temperatura e redução das precipitações é determinante para a ocorrência do processo de maturação (Adorna, 2011). O crescimento em altura continua até a ocorrência de alguma limitação no suprimento de água, ocorrência de baixas temperaturas ou ainda devido ao florescimento, sendo este processo indesejável em culturas comerciais (Rodrigues, 1995). Com informações disponíveis sobre o ciclo da planta, é possível identificar as relações e a influência dos fatores envolvidos no processo de produção, favorecendo a previsão de problemas, o manejo e a tomada de decisão. Para favorecer a compreensão das fases de desenvolvimento (Figura 1), existe uma escala fenológica que se constitui em um conjunto de fases apresentadas em sequencia, de forma a descrever o crescimento e o desenvolvimento desde sua emergência até a maturação (EMBRAPA, 2012b). 21 Figura 1. - Fases fenológicas da cana-de-açúcar Fonte: Gascho e Shih (1983). Considerada uma cultura altamente eficiente na conversão de energia luminosa em energia química, através de sua alta atividade fotossintética as plantas de metabolismo C4 possuem alta taxa de crescimento, adaptação a condições climáticas adversas, como temperaturas elevadas e deficiência hídrica e eficiência do uso da água de duas a três vezes maior que as plantas C3 (Taiz e Zeiger, 2006). Mesmo de certa tolerância à deficiência de água, a cultura necessita de grandes quantidades desse elemento para suprir suas necessidades hídricas (Inman-Bamber, 2004; Inman-Bamber; Smith, 2005). A cana-de-açúcar pode ser atacada por pragas, dependendo da espécie da praga presente no local, bem como do nível populacional dessa espécie, com reduções significativas na produtividade dessa cultura. De acordo com Conceição e Silva (2011) as principais pragas que podem causar danos a cana-de-açúcar são a broca da cana-de-açúcar, cigarrinhas das raízes, cupins, migdolus, Sphenophorus levis, formigas e lagartas, 22 sendo que a broca da cana-de-açúcar (Diatraea saccharalis) encontra-se amplamente distribuída por todo o Brasil sendo a de maior relevância O colmo da cana-de-açúcar é cilíndrico, sendo composto de nós e entrenós nos diferentes estádios fisiológicos: entrenós maduros (base), em maturação (meio) e imaturos (ponta), que se formam a cada dez dias produzindo uma nova folha a cada internódio. As folhas, que são formadas por lâmina e bainha e que se encontram no colmo de modo alternado e oposto, e responsável pela inflorescência, que é do tipo panícula (Miller e Gilbert, 2009). O número de folhas no colmo de cana-de-açúcar é, em média de oito a nove no período do auge do perfilhamento, sendo que a interceptação solar necessária à realização da fotossíntese ocorre nas seis folhas mais apical (Golinski, 2009). O colmo é um reservatório onde, em condições favoráveis à maturação, acumula-se grande quantidade de sacarose. Durante seu crescimento o teor de sacarose é maior nos entrenós basais e menos nos apicais, invertendo-se o processo à medida que a cana vai amadurecendo (Machado, 1987). O seu crescimento é variável, dependendo da época de plantio, tipo de muda e condições ambientais, de acordo com Castro et al. (2008) há uma produção média de 2 a 4 entrenós por mês, com 10 a 15 cm de comprimento cada um. A maturação é um processo que acontece de nó para nó e o grau de maturação de cada nó depende da idade destes. O conteúdo de açúcar vai diminuindo gradualmente desde o inferior ao superior, sendo quase nulo no ultimo nó superior do colmo da cana. Quando o conteúdo de açúcar é uniforme em toda longitude do colmo se diz que a cana chegou ao estado de maturação completa e de forma geral, pode-se dizer que a maturação da cana-de-açúcar é o acúmulo de sacarose nos colmos (Legendre, 1975). As raízes da cana-de-açúcar são do tipo fasciculado ou em “cabeleiras” sendo que 85% delas encontram-se nos primeiros 50 cm, e aproximadamente 60% entre os primeiros 20-30 cm de profundidade. Os 23 rizomas são constituídos por nós internos, e gemas, as quais dão origem aos perfilhos, responsáveis pela formação das touceiras. As novas touceiras da soca ou ressoca se originam dos rizomas que se formam após a colheita (Lucchesi, 2001). 2.3 Variedades estudadas Atualmente o Brasil conta com quatro programas de melhoramento genético da cana de açúcar, disponibilizando as atuais e futuras variedades para o cultivo. São eles: Canavialis (variedades CV); Centro de Tecnologia Canavieira (variedades CTC, sucessor da Copersucar – variedades SP); Instituto Agronômico de Campinas (variedades IAC) e Rede Interuniversitária para o desenvolvimento do Setor Sucroalcooleiro – RIDESA (variedades RB). De acordo com o Censo Varietal (2010) em 2.844.895 ha cultivados com cana-de-açúcar na região Centro-Sul do País as variedades mais usadas foram: RB com 57,8%, SP com 34,6%, CTC com 3,7%, IAC 1,1% e outras 2,7%. A variedade RB867515 foi uma das mais plantadas, no Brasil, com área aproximadamente de 628.105 ha, o que equivale a 22,1% de toda a área plantada na região Centro-Sul (Censo Varietal, 2010). Ela apresenta alta velocidade de crescimento, porte alto, hábito de crescimento ereto, alta densidade de colmo, de cor verde arroxeado que se acentua quando exposto, fácil despalha e entrenós cilíndricos. O perfilhamento é médio com colmos de diâmetro médio e alta uniformidade. Apresenta pouca rachadura e o aspecto é liso e com pouca cera. Nos ambientes de alto potencial de produção há possibilidades, devido à alta produtividade agrícola, de tombamento e atraso de maturação. Tolerante à seca e boa brotação de soqueira, mesmo colhida crua; alto teor de sacarose, crescimento rápido com alta produtividade. (variedade obtida pela Universidade Federal de Viçosa). 24 A RB931011 é uma variedade alagoana (UFAL) lançada no inicio de 2010. Ideal para colher no meio e fim de safra apresenta fechamento entre linhas bom, crescimento rápido e boa produtividade. No caso da RB931011 o ideal é plantar no verão e colher na mesma estação. Destaca-se pela excelente performance em solos de textura arenosa. Possui folhas eretas e de largura média com bainha verde amarelada, palmito longo com intensa presença de cera. A variedade RB002504, obtida por meio de um policruzamento na Universidade Federal Rural de Pernambuco, apresenta boa brotação em cana-planta e socarias; alto teor de sacarose e florescimento raro; além de baixa exigência quanto aos solos, tem perfilhamento bom e porte alto sem tombamento, apresenta maturação precoce/média, baixa exigência quanto ao solo, de fácil despalha e uniformidade final dos colmos. 2.4 Compactação O solo é um sistema complexo em que seus diversos componentes encontram-se interligados e em constante transformação, sendo que seu uso e manejo alteram suas condições físicas, químicas e biológicas (Valpassos et al., 2001). No entanto, a pressão pelo uso de fontes de energia alternativa aos combustíveis fósseis, observada nas últimas décadas, vem fazendo com que os agrossistemas canavieiros sejam cada vez mais explorados com tecnologias baseadas no uso de máquinas agrícolas em todas as etapas do processo produtivo (Paulino et al., 2004). Para tanto, faz-se a opção por veículos de maior capacidade unitária de carga, os quais, muitas vezes, trafegam sobre o solo em condições desfavoráveis em termos de conteúdo de água, tornando praticamente inevitável a ocorrência da compactação do solo (Iaia et al., 2006). Esse problema tem sido considerado um dos principais fatores de degradação da sua estrutura (Mosaddeghi et al., 2007). 25 Essas ações mecânicas deixam o solo compactado, que apresenta sua porosidade diminuída e sua densidade aumentada. Isso quer dizer que os espaços por onde circulariam o ar e água diminuem. Oliveira (1992) destaca, neste processo, a dispersão de argila, provocada por uma maior taxa de oxidação da matéria orgânica do solo, e por alterações químicas quando esses solos são colocados em produção agrícola. Nesse sentido, Souza et al. (2005), ao avaliarem o efeito de sistemas de manejo da cultura da cana-de-açúcar nos atributos físicos de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico de textura média, constaram que a compactação do solo, em decorrência da colheita mecanizada dessa cultura, pode promover reduções superiores a 50% no volume de macroporos do solo. Por sua vez, tal alteração estrutural pode vir a comprometer a sustentabilidade dessa atividade agrícola, uma vez que essa classe de poros, em última análise, determina a taxa de movimentação de água no solo (Mesquita e Moraes, 2004), a recarga do lençol freático e, consequentemente, potencializam as perdas de solo e nutrientes por erosão e o assoreamento dos mananciais (Izidorio et al., 2005). A compactação, de acordo com Rosolem (1994), é um dos fatores que podem impedir a formação de novas raízes e consequentemente prejudicar o desenvolvimento de plantas, pois observou que a raiz não responde à compactação do solo, mas sim, a resistência do solo a penetração, da qual a compactação é um dos fatores e essa resistência depende da densidade, da umidade e da textura do solo. Também pode provocar redução no comprimento do sistema radicular, alterando o diâmetro da raiz para maiores valores, como forma de compensar a redução do comprimento (Vepraskas, 1994). Raízes longas e finas são características desejáveis nos genótipos melhorados, especialmente por aumentarem a eficiência de absorção de nutrientes pouco móveis no solo, como o fósforo, cuja movimentação é altamente dependente do mecanismo de difusão (Anghinoni e Meurer, 1999). 26 A compactação sendo excessiva pode limitar a adsorção e, ou, absorção de nutrientes, infiltração e redistribuição de água, trocas gasosas e o desenvolvimento do sistema radicular (Bicki e Siemens, 1991), resultando em decréscimo da produção, aumento da erosão e da energia necessária para o preparo do solo (Soane, 1990), portanto, a compactação do solo pode ter seu efeito na produtividade das culturas, principalmente em anos com baixos índices pluviométricos (Torres e Saraiva, 1999). Os impactos no solo causados pelo tráfego de veículos também foram estudados por Raper (2005), que recomendou, quando necessário: reduzir a carga, utilizar sistemas que controlam o tráfego e fazer subsolagem para eliminar a camada compactada no perfil do solo na zona de crescimento radicular. Ele concluiu que a compactação do solo resultante do tráfego de veículos não pode ser completamente eliminada, mas pode ser controlada e reduzida através de um gerenciamento racional. Os métodos para detecção da camada compactada do solo podem ser divididos, segundo Lanças (1996), em três grupos principais: Visuais, subjetivos ou grosseiros: sulcos de erosão, fendas nos rastros dos rodados, crostas superficiais, sistema radicular raso e espalhado, falhas localizadas de germinação, plantas com tamanhos menores que o padrão, emergência lenta, coloração deficiente, sintomas de carência de N e P e toxidez de Mn mesmo com adubação adequada e análise do perfil do solo pela abertura de trincheiras avaliando-se a "dificuldade" de penetração de um estilete ou canivete ao longo do perfil para "sentir" a camada compactada. Métodos precisos: determinação do coeficiente de condutibilidade hidráulica, a porosidade, a densidade do solo, a taxa de infiltração, a análise do sistema radicular, com abertura de trincheiras adequadas para esse fim. Métodos intermediários: resistência à penetração. Embora a densidade do solo seja a medida quantitativa mais direta no diagnóstico 27 da compactação, Camargo e Alleoni (1997) ressalvam a influência exercida pela textura e estrutura do solo nesse atributo, limitando a escolha de um valor absoluto de referência. Assim, o solo é um dos componentes de um conjunto complexo de fatores de produção, destacando-se pelo seu importante papel de fornecer às plantas suporte físico, água e nutrientes. 3. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi desenvolvido na área experimental de pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, na Universidade Federal de Mato Grosso, Campus Universitário de Rondonópolis-MT, em ambiente protegido (casa de vegetação) com as coordenadas geográficas: 16º28’ Latitude Sul e 50º34’ Longitude Oeste. A umidade do ar na casa de vegetação ficou em torno de 59% e a temperatura média era de 28ºC. O município de Rondonópolis está situado na região Sul de Mato Grosso com altitude de 227 m em uma região de cerrado. De acordo com a classificação de Koppen o clima da região é AW – Clima tropical com estação seca no inverno e temperatura média de 24ºC. O experimento foi instalado no período de agosto a dezembro de 2011. O solo utilizado foi LATOSSOLO Vermelho, textura franco arenosa, coletado na camada de 0-20 cm, em área de reserva de cerrado. Uma parte do solo foi passada em peneira de 2 mm de malha para realização das análises químicas e o restante em peneira de 4 mm de malha para instalação do experimento. Posteriormente foi acondicionado em sacos plásticos contendo 12 dm-3 de solo em cada saco. De acordo com a caracterização do solo (Tabela 1) a calagem foi realizada dois dias após a coleta do solo com o objetivo de elevar a saturação por bases para 60%. Realizou-se a aplicação de 3,6 t ha-1 de 28 calcário. As adubações de plantio foram realizadas aplicando-se 30 kg ha-1 de N, 200 kg ha-1 de K2O e 180 kg ha-1 de P2O5, na forma de ureia, cloreto de potássio e superfosfato simples, respectivamente. A recomendação de adubação foi estabelecida de acordo com as normas do Boletim Técnico 100 (Raij et al., 1996 ) e aplicada diretamente dentro dos sacos plásticos. Tabela 1. Resultados da análise química e granulométrica de amostra de Latossolo Vermelho na camada de 0-20 cm. pH CaCl2 4,1 P K mg dm-3 2,4 28 Ca 0,3 mg Al Cmolc dm-3 0,2 1,1 H SB CTC 4,2 0,6 5,9 V % 9,8 M.O. g dm-3 22,7 Areia 549 Silte g kg-1 84 Argila 367 A unidade experimental foi constituída pela sobreposição e encaixe de três anéis de PVC rígido, com diâmetro de 200 mm. Cada anel media 100 mm de altura. Na parte inferior da unidade experimental havia uma tela de polietileno com malha de 1 mm, fixada com anel de borracha obtido pela secção transversal de câmara de ar utilizada em pneus de caminhão. No encaixe dos anéis foi realizada uma fixação com fita adesiva. Foram colocados pratos plásticos de 300 mm de diâmetro embaixo de cada unidade experimental para servir como fundo do recipiente. Os anéis superores e inferiores foram preenchidos com massa de solo equivalente para manter a densidade de 1,0 Mg m-3, enquanto o anel central foi mantido com os níveis de compactação de acordo com os tratamentos (1,0, 1,2, 1,4, 1,6 e 1,8 Mg m-3 ). A massa de solo destinada ao anel mediano foi compactada com a utilização de uma prensa hidráulica modelo P15ST, marca BOVENAU. Nos anéis superiores e inferiores, foram colocados 3,140 dm3 de solo. Ensaios prévios de compactação em laboratório (ensaio de proctor normal) foram realizados e estabelecendo-se a umidade ideal de compactação em 16% a base de massa. Para a obtenção dos níveis de compactação desejados, foram adicionadas quantidades calculadas de solo ao anel 29 central que foi preenchido conforme os níveis de densidade do solo (1,0, 1,2, 1,4, 1,6 e 1,8 Mg m-3). A equação 2 foi utilizada para determinação da massa de solo seco a ser utilizado em cada nível de compactação, a partir da relação de densidade, ou seja, da massa do solo seco e volume total. (1) (2) onde: MSS – Massa do solo seco (g) VT - Volume total do anel (cm3) Ds - Densidade do solo (g cm-3 ) A quantidade de solo colocada na prensa foi estabelecida de acordo com a umidade apresentada em cada vaso. Foi utilizada a equação 3 para o cálculo do peso da massa do solo úmido a ser utilizado (MSU): (3) onde: MSU - Massa do solo úmido (g) MSS - Massa do solo seco (g) θm - umidade a base de massa (%) As três variedades de cana-de-açúcar (RB867515, RB931011 e RB002504) foram selecionadas a partir de material genético com características agronômicas promissoras para a produção de etanol e açúcar e desenvolvidas pela Rede Interuniversitária para o Desenvolvimento Sucroalcooleiro (RIDESA). As mudas das variedades foram obtidas do campo experimental da Companhia Agroindustrial de Goiana-PE (unidade associada à RIDESA). Os colmos foram selecionados, seccionados em mini-toletes e plantados em copos plásticos, sendo posicionados de forma que todas as gemas ficassem 30 ligeiramente voltadas para cima. Em seguida foram cobertos com camada de 50 mm de solo. As mudas de cana-de-açúcar foram transplantadas para os vasos após 30 dias do plantio dos toletes, logo após o estabelecimento da brotação. O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados, composto por três variedades (RB867515, RB931011 e RB002504) e cinco níveis de compactação (1,0; 1,2; 1,4; 1,6 e 1,8 Mg m-3) em quatro repetições, totalizando 60 vasos. A variedade RB867515 foi selecionada por ser a mais cultivada no Brasil e apresentar como características rápido crescimento, alta densidade de colmo e perfilhamento médio. A variedade RB931011 apresenta bom desenvolvimento em solos arenosos e bom fechamento de entrelinhas e a variedade RB002504 apresenta alto perfilhamento e alta produtividade. O croqui da área experimental é apresentado na Figura 2. 31 RB867515 RB931011 RB002504 1.0 1.2 1.6 RB931011 RB931011 RB931011 1.0 RB002504 1 1,8 .2 RB867515 1 1.4 .6 RB002504 1 1.0 .0 RB931011 1.8 1 RB867515 .8 1.8 1 RB867515 .4 1.6 1 .0 RB002504 1.2 1 .8 RB867515 1.6 1 .8 RB002504 1.0 1 .6 RB867515 1.4 1 .2 RB002504 1.2 RB002504 1 1.6 .0 RB002504 1 1.6 .4 RB931011 1 1.2 .2 RB867515 1.4 1 RB867515 .6 1.2 1 1.2 1 RB002504 .6 RB931011 .2 1 1.8 .2 RB002504 1 1.4 .2 RB867515 1 1.0 .8 RB867515 1 1.0 .4 RB867515 1.0 1.4 1 .4 RB931011 1 1.8 .4 RB931011 BLOCO IV BLOCO III 1 1.6 .8 RB867515 RB867515 1 1.8 .0 RB002504 1.6 1 .6 RB002504 1.2 1 RB867515 .0 1.2 1 .8 RB002504 1.4 1 RB002504 .6 1.8 1 RB931011 .2 1.6 1 RB931011 .2 1.8 1 RB867515 .4 1.4 1 RB867515 .8 1.0 1 RB931011 .6 1.0 1 RB931011 .8 1.4 1 RB002504 .4 1.2 1 RB931011 .0 1.8 1 1.0 1 1.6 1 RB002504 1 1 1.2 .0.0 .8 RB931011 .4 RB002504 1 1.6 .0 RB931011 .2 RB002504 1 1.8 .6 RB867515 1.8 1 RB002504 .2 1.0 1 RB867515 .6 1.0 1 RB931011 .8 BLOCO 1.0 1 RB867515 .8 1.4 1 RB867515 .0 1.2 1 RB931011 .0 II 1.2 1 1.8 1 1.4 1 RB867515 .0 RB002504 .4 RB931011 .2 1.6 1 .2 1.4 1 .8 1.6 1 .4 BLOCO I 1 1 1 Figura 2. Croqui de distribuição dos tratamentos em casa de vegetação .6 .4 .6 32 Foi utilizado em cada unidade experimental um sistema sinalizador para de controle de irrigação, tipo Irrigás (Calbo e Silva, 2005). Esse sistema era composto por uma cápsula porosa (sensor), conectada em um tubo flexível, e na outra extremidade desse mesmo tubo a uma seringa transparente (3 ml), que servia como dispositivo indicador da umidade do solo. A cápsula foi instalada na profundidade de 80 mm, próxima ao sistema radicular. A porosidade da cápsula utilizada na construção do Irrigás permitia a permeabilidade do ar a partir da tensão de 25 kPa. Assim, quando o sinalizador indicava a permeabilidade do ar através dos poros do sensor, a tensão de água no solo encontrava-se equivalente a 25 kPa (tensão crítica). A avaliação da umidade do solo era realizada imergindo-se o sinalizador transparente (seringa) no recipiente de água. Se o solo estiver “úmido”, a passagem de ar através da cápsula porosa fica bloqueada, impedindo a ascensão da água no interior da seringa. Isto é, a água não entra na seringa porque o ar não sai do sistema através dos poros da cápsula. Por outro lado, quando o solo estava seco e a umidade diminuí abaixo do valor crítico (tensão > 25 kPa), a cápsula porosa torna-se permeável à passagem do ar, e nessa condição, quando se mergulhava a seringa no frasco, a água preenchia a seringa. Quando o sinalizador Irrigás indicava a necessidade de irrigação o vaso era irrigado, adicionando água por superfície. Ao contrário, quando a cápsula úmida bloqueia a entrada de água na seringa, então o solo ainda está suficientemente “úmido” (tensão < 25 kPa) não indicando a necessidade de irrigação. Diariamente era realizada uma medição no final da tarde para monitorar a umidade de água no solo (Figura 3). 33 A B Figura 3. Instalação (A) e leitura (B) do sistema Irrigás nos vasos. Fonte: Autora Foi obtida a curva característica de umidade do solo utilizando o software SWCR (Dourado Neto et al., 2000) e os dados ajustados ao modelo proposto por van Genuchten (1980), representados na figura 4. Figura 4. Curva de retenção de água do solo. (Dourado Neto et al, 2000) Os coeficientes matemáticos α, m, n, θr e θs que descrevem o modelo representado foram obtidos pelo SWCR, sendo: θ - umidade à base de volume (valor decimal) n - 2,1771 m - 0,0567 θr – 0 (cm3 cm-3) θs - 0,440 (cm3 cm-3) α - 1,1546 ψm - 246,79 (cca) 34 O armazenamento de água para atingir a capacidade de campo foi calculado por meio da equação 4: (4) Onde: AL – Armazenamento de água (%) ∆θ1 e ∆θ3 – Diferença entre a umidade na capacidade de campo e a umidade equivalente a tensão de 25 kPa na camada de densidade 1,0 Mg m-3 (1o e 3o anéis). ∆θ2 - Diferença entre a umidade na capacidade de campo e a umidade equivalente a tensão de 25 kPa na camada compactada (2o anel). Para o cálculo da lâmina a ser aplicada nos vasos foi utilizada a equação 5: (5) Onde: L – Lâmina (cm) AL – Armazenamento de água H – Altura do anel (cm) E o volume a ser aplicado foi calculado por meio da equação 6: (6) Onde: V – Volume de água (cm3) L – Lâmina aplicada (cm) A – Área da seção circular do tubo (314,16 cm2) O volume de água utilizado para a reposição da umidade à capacidade de campo, em cada nível de densidade, foi calculado com base nas equações 4, 5 e 6, conforme apresentado na Tabela 2. 35 Tabela 2. Reposição da umidade à capacidade de campo, em cada densidade do solo. Densidade (Mg m-3) 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 Armazenamento de água (AL) % 15 16 17 18 19 Lâmina (L) cm 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 Volume aplicado (V) cm3 471 502 534 565 597 Fonte: Autora O corte das plantas ocorreu aos 93 dias após o plantio das mudas, na fase de perfilhamento da cultura, no dia 19 de dezembro de 2011. As variáveis analisadas foram: Fitométricas - número de perfilhos, número de folhas, área foliar, massa fresca e seca das folhas, comprimento de colmos, diâmetro de colmos, massa fresca e seca de colmos, altura de plantas, massa fresca de raiz e massa seca de raiz. Fisiológicas - condutância estomática, teor de clorofila (Índice SPAD) e consumo de água. Avaliou-se o perfilhamento contando o número de perfilhos, sendo considerado perfilho todo broto formando a partir do tolete plantado, inclusive o broto primário. A contagem do número de folhas foi por meio da identificação de todas as folhas com lígula visível, a partir da folha +1 e apresentando mais de 20% de área verde. A altura da planta foi mensurada com o auxílio de uma trena, medindo-se a planta desde sua base rente ao solo até o ápice da folha mais alta da planta. O cálculo da área foliar foi realizado pelo método da pesagem de disco foliar. Da folha +2, foram retirados, com auxílio de um vasador com diâmetro interno de 2,14 cm (Figura 5), três discos para a determinação da área foliar. Em seguida, pesaram-se as amostras. Cada conjunto de discos retirado da folha foi pesado em balança com precisão de 0,01 gramas, procedendo-se da mesma forma com o restante das folhas. Por meio da massa dos discos (md) e a massa das lâminas foliares restantes (mf), 36 determinou-se a área das lâminas amostradas (AF), estimada pela equação 7. (7) A B Figura 5. Utilização de vasador (A) e retirada das amostras (B) para estimativa de área foliar. Fonte: Autora Após o corte das folhas a massa fresca foi determinada por meio da pesagem das folhas de cada planta em balança com precisão de 0,01 gramas. A massa seca de folhas foi realizada por meio do acondicionamento das folhas em sacos de papel e colocada em estufa de ventilação forçada a 65ºC, por 72 horas, para a obtenção da massa constante. Em seguida, as amostras foram retiradas da estufa, deixadas à temperatura ambiente e pesadas para determinação da massa seca. O comprimento do colmo foi mensurado com uma trena, medindo o colmo desde a sua base rente ao solo até a parte superior do último nódio na inserção da bainha das folhas e as medições do diâmetro de colmo foram realizadas com o auxílio de um paquímetro, na região mediana do primeiro nódio formado. A massa fresca de colmos foi determinada por pesagem em balança com precisão de 0,01 gramas. Após a pesagem os colmos foram acondicionados em sacos de papel e levados a estufa de ventilação forçada a 65ºC, por 120 horas (tempo para obtenção da massa constante). Em seguida, as amostras foram retiradas da estufa, deixadas à temperatura ambiente e pesadas para determinação da massa seca. 37 A massa fresca de raiz foi alcançada após a lavagem em água corrente para retirada do solo e o escoamento das mesmas sobre peneiras, após esse processo, foram pesadas em balança com precisão de 0,01 gramas e a massa seca de raiz foi obtida por meio do acondicionamento das raízes em sacos de papel e colocada em estufa de ventilação forçada de ar a 65ºC, por 72 horas. Em seguida, as amostras foram retiradas da estufa, deixadas à temperatura ambiente e pesadas em balança com precisão de 0,01 gramas para determinação da massa seca. A condutância estomática foi realizada por meio do Porômetro (Leaf porometer, modelo SC-1, Decagon). As leituras foram realizadas no horário das 08h00 às 09h30 com incidência de sol, ou seja, sem nebulosidade, utilizando-se folhas adultas e completamente expandidas e situadas na parte mediana do colmo principal. Foram selecionadas três folhas por planta, sendo efetuada a leitura na parte abaxial da folha. A leitura do Índice SPAD (determinação indireta do teor de clorofila) foi obtido usando um clorofilômetro. As leituras foram feitas no terço médio e em três pontos a cada lado da nervura das folhas +1 e +2, na face abaxial sempre no período de incidência de sol (entre 10h00 e 14h00). Os resultados foram submetidos ao programa Sisvar (Ferreira, 2008). Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo teste F, correlações simples e regressão. Para comparação das médias, utilizouse o teste de Tukey a 5% de probabilidade. 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1 Número de perfilhos 38 O perfilhamento ocorre no segundo estádio fenológico da cana-deaçúcar sendo responsável pelo estabelecimento definitivo da cultura. O número de perfilhos por unidade de área associada ao início do acúmulo de sacarose nos colmos determina a futura produtividade ou fitomassa (toneladas/ha) da cultura. O desenvolvimento da cana-de-açúcar é favorecido nos três meses iniciais, sendo que o melhor aproveitamento potencial na época de vegetação está associado ao bom desenvolvimento da touceira do sistema radicular e que haja de 12 a 14 folhas em pleno desenvolvimento (SEGATO et al., 2006). Para o número de perfilhos houve interação significativa entre as variedades de cana-de-açúcar e as densidades do solo. A variedade RB002504 apresentou maior número de perfilhos na avaliação entre as variedades dentro das densidades do solo 1,0, 1,2 e 1,4 Mg m-3 em relação as variedades RB867515 e RB931011 (Tabela 3). De acordo com Hodgson (1990), as gramíneas utilizam o perfilhamento como forma de crescimento e sobrevivência e cada variedade apresenta um potencial de perfilhamento que depende da emissão de folhas (Nabinger, 1997). Tabela 3. Número de perfilhos nas variedades de cana-de-açúcar nos cinco níveis de densidade do solo, aos 93 dias após o plantio. Densidade (Mg m-3) 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 CV% PERFILHOS (No vaso -1) RB002504 3,50 A 3,25 A 2,50 A 1,50 A 1,00 A VARIEDADES RB867515 1,00 B 1,00 B 1,00 B 1,00 A 1,25 A 34,53 RB931011 1,00 B 1,20 B 1,00 B 1,25 A 1,00 A Médias seguidas de mesma letra na linha não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a 5%. Fonte: Autora Pode-se observar que na variedade RB002504 houve redução do número de perfilhos com o aumento dos níveis de compactação do solo, cujo comportamento foi descrito por modelo linear de regressão (Figura 6). Comparando-se a produção de perfilhos da variedade RB002504 na 39 densidade de solo 1,0 Mg m-3 com a produção de perfilhos da densidade de solo 1,8 Mg m-3, pode observar redução de 73% na produção de perfilhos para essa variedade, evento que pode ser justificado pelo aumento da densidade do solo. 4 Número de Perfilhos (vaso -1) A NP RB002504 = 7,075-3,375**Ds R² = 0,97 A RB002504 3 A 2 RB867515 RB931011 A A 1 0 B B B B B B A A A A c 1 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 6. Número de perfilhos da cana-de-açúcar (NP), variedade RB002504 em função da densidade do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. Segundo Castro (2000) a velocidade da emergência dos perfilhos depende do cultivar e da aeração do solo (compactação e drenagem deficientes levam à falta de oxigênio para a respiração dos tecidos e das raízes). Não houve efeito significativo de perfilhamento nas variedades RB867515 e RB931011. O perfilhamento é altamente variável entre as diversas variedades de cana-de-açúcar, dependendo das características genéticas de cada uma (Casagrande, 1991). Os resultados corrobam com Camilotti et al. (2005) que não obtiveram diferença significativa na produção do número de perfilhos de cana-de-açúcar com a variedade RB855536, em profundidade de 0-50 cm e densidades de 1,42 à 1,70 Mg m-3 . Para Terauchi et al. (1999) o elevado perfilhamento é uma característica inadequada para a obtenção de cultivares melhoradas, pois 40 promoveria um gasto energético para a produção destes perfilhos, não representando uma correlação positiva com o aumento de produtividade da cultura produzindo perfilhos com colmos mais finos. 4.2 Número de folhas Para o número de folhas de cana-de-açúcar as interações foram significativas entre variedades de cana-de-açúcar e as densidades do solo, aos 93 dias após o plantio. A variedade RB002504 se destacou por produzir maior quantidade de folhas nas densidades 1,0 e 1,4 Mg m-3 (Tabela 4). Variedades que tem um período de crescimento curto beneficiam-se de um espaçamento mais próximo para interceptar uma quantidade maior de radiação solar e produzir maiores resultados. Porém com uma estação de crescimento longo sombreamento o espaçamento (EMBRAPA, 2012c) maior e a é melhor diminuição para da evitar atividade fotossintética e, consequentemente, a produção. Essa variedade tem como característica um rápido crescimento o que é comprovado com a grande quantidade de folhas em relação às outras variedades. Tabela 4. Número de folhas nas variedades de cana-de-açúcar nos cinco níveis de densidade do solo, aos 93 dias após o plantio. Densidade (Mg m-3) 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 CV% FOLHAS (Nº vaso -1) RB002504 21,75 A 13,75 A 20,25 A 14,25 A 12,50 A VARIEDADES RB867515 12,50 B 14,50 A 13,50 B 13,25 A 10,50 A 13,96 RB931011 12,75 B 13,75 A 12,25 B 12,50 A 11,25 A Médias seguidas de mesma letra na linha não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a 5%. Fonte: Autora A variedade RB867515 ajustou-se a modelo quadrático de regressão em decorrência da densidade do solo, demonstrando que houve efeito da 41 compactação na produção de folhas pela cultura de cana-de-açúcar. A avaliação mostrou que a variedade apresentou melhor rendimento na densidade 1,3 Mg m-3 com 14 folhas (Figura 7) 18 Número de folhas 15 12 9 6 NF = - 12,850 +41,125*Ds -15,625*Ds2 3 R² = 0,92 0 1,0 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 7. Número de folhas da cana-de-açúcar (NF), variedade RB867515 em função da densidade do solo (DS). * Significativo a 5% de probabilidade pelo teste de F. Bonelli et al., (2011), também verificaram redução no número de folhas e de perfilhos em uma gramínea (capim mombaça) com o aumento dos níveis de compactação de solo e Medeiros et al. (2005) concluíram, em estudos com plantas de arroz sob efeito de compactação do solo, que também houve diminuição no número de folhas. Os dados de número de folhas não mostraram interações significativas nas variedades RB931011 e RB002504 em relação aos níveis de compactação. 4.3 Área foliar Para a área foliar de cana-de-açúcar as interações foram significativas entre variedades de cana-de-açúcar e as densidades do solo, aos 93 dias após o plantio (Tabela 5). As variedades cultivadas no nível de compactação 1,0 Mg m -3 não apresentaram diferença significativa. Na densidade 1,2 Mg m -3 a variedade 42 RB867515 apresentou maior área foliar diferenciando-se estatisticamente das demais variedades. Ainda, a variedade RB867515 foi superior às variedades RB002504 e RB931011 na densidade 1,4 Mg m-3, porém em relação a variedade RB002504 a diferença não foi estatisticamente significativa. Na densidade de 1,6 Mg m -3 não houve diferença significativa entre as variedades e a variedade RB002504 se destacou na densidade 1,8 Mg m-3 apresentando uma menor redução de área foliar (11%) enquanto as outras variedades apresentaram redução de área foliar em cerca de 46%. Tabela 5. Área Foliar nas variedades de cana-de-açúcar nos cinco níveis de densidade do solo, aos 93 dias após o plantio (DAP). Densidade (Mg m-3) 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 CV% ÁREA FOLIAR (cm2) RB002504 2350,030 A 2214,805 B 2282,402 AB 2419,862 A 2061,290 A VARIEDADES RB867515 2274,992 A 3161,255 A 2938,202 A 2114,527 A 1129,577 B 20,09 RB931011 2088,235 A 2076,187 B 2154,855 B 1883,522 A 1113,405 B Médias seguidas de mesma letra na linha não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a 5%. Fonte: Autora Segundo Silva (2005) a área foliar é uma importante variável de crescimento e desenvolvimento, sendo bastante utilizada em estudos agronômicos. Nesse sentido, Wahid (2004) acrescenta que em condições de estresses ambientais, como deficit hídrico, genótipos sensíveis seriam mais prejudicados por reduzirem sua massa de folhas e sua área foliar. A resposta quantitativa de área foliar da variedade RB867515 em relação à compactação do solo foi descrita por modelo quadrático de regressão e obteve a maior área foliar de 3032,17 cm2 na densidade do solo 1,29 Mg m-3 (Figura 8). Terauchi e Matsuoka (2000) relatam que as características ideais de cultivares de cana-de-açúcar estariam relacionadas com o rápido crescimento e desenvolvimento na fase inicial. Portanto, para 43 se ter rápido crescimento nesta fase, necessita-se de características morfológicas que favoreçam a interceptação da radiação solar. Área Foliar (cm2) 3500 3000 2500 2000 1500 1000 AF= - 9920,229+ 20046,458**Ds-7755,441**Ds2 R² = 0,96 500 0 1,0 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 8. Área Foliar de cana-de-açúcar (AF), variedade RB867515 em função da densidade do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. A variedade RB931011 também apresentou efeito significativo de área foliar em relação à compactação ajustando-se a um modelo quadrático de regressão (Figura 9) com maior área foliar de 2199,62 cm2 na densidade 1,24 Mg m-3. Diversas variáveis influenciam a área foliar, entre essas, o número de perfilhos e o número de folhas verdes, o tamanho e largura dessas folhas, a eficiência fotossintética delas, além da influência dos genótipos e dos fatores ambientais. Área Foliar (cm2) 3500 3000 2500 2000 1500 1000 AF= - 2902,030+ 8259,537*Ds -3332,392*Ds2 R² = 0,95 500 0 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 Densidade do solo (Mg m-3) Figura 9. Área Foliar de cana-de-açúcar (AF), variedade RB931011 em função da densidade do solo (DS). * Significativo a 5% de probabilidade pelo teste de F. 44 Nas avaliações foi possível observar que a variedade RB002504 apesar de produzir maior número de perfilhos não apresenta maior área foliar. Observação semelhante às de Oliveira et al. (2007) que mostraram que a variedade RB855536 apresentou o maior número de perfilhos até os 182 DAP, porém, esse comportamento não refletiu em aumento na área foliar e na produção de massa foliar total, quando comparado às demais cultivares. 4.4 Massa fresca de folhas Houve diferença significativa na interação entre as variedades de cana-de-açúcar e as densidades do solo na massa fresca de folhas (Tabela 6). Tabela 6. Massa fresca de folhas nas variedades de cana-de-açúcar nos cinco níveis de densidade do solo, aos 93 dias. Densidade (Mg m-3) MASSA FRESCA DE FOLHAS (g vaso-1) RB002504 VARIEDADES RB867515 RB93101 1 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 CV% 90,487 A 98,392 A 88,180 A 71,280 A 65,212 A 83,502 A 104,595 A 104,185 A 89,192 A 42,537 B 13,11 84,451 A 90,762 A 88,482 A 82,040 A 39,130 B Médias seguidas de mesma letra na linha não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a 5%. Fonte: Autora Apenas na densidade 1,8 Mg m-3 houve diferença significativa entre as variedades, sendo a RB002504 superior as demais. Esse resultado mostra que a variedade possui um rápido desenvolvimento e consegue produzir maior massa fresca de folhas mesmo em solos com uma maior densidade. Essa explicação pode estar relacionada com a capacidade de 45 utilização da planta em aproveitar os recursos disponíveis como luz, água e nutrientes de forma mais eficiente nessa condição de estresse. De acordo com os resultados apresentados pelas variedades estudadas, a variedade RB002504 apresentou ajuste a modelo linear de regressão decrescente com o aumento da densidade do solo (Figura 10) podendo-se observar que houve uma redução na produção de massa fresca de folhas da densidade de solo 1,0 Mg m -3 para a densidade de solo de 1,8 Massa fresca folhas (g vaso-1) Mg m-3 de 31,62%. 120 100 80 60 40 MFF = 137,07-38,831**Ds R² = 0,78 20 0 1,0 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 10. Massa fresca de folhas de cana-de-açúcar (MFF), variedade RB002504 em função da densidade do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. As variedades RB867515 e RB931011 apresentaram um modelo de regressão quadrática comprovando que são mais tolerantes à compactação do solo (Figuras 11 e 12). A primeira se desenvolve melhor na densidade 1,31 Mg m-3 apresentando a produção de massa fresca de folhas de 107,41 g e a segunda na densidade 1,26 Mg m -3 com produção de massa fresca de folhas de 96,58 g. Massa fresca folhas (g vaso-1) 46 120 100 80 60 40 MFF =- 350,890+701,710**Ds - 267,991**Ds2 R² = 0,99 20 0 1,0 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Massa fresca folhas (g vaso-1) Figura 11. Massa fresca de folhas de cana-de-açúcar (MFF), variedade RB867515 em função da densidade do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. 120 100 80 60 40 20 MFF = - 197,878+ 463,273**Ds -183,200**Ds2 R² = 0,95 0 1,0 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 12. Massa fresca de folhas de cana-de-açúcar (MFF), variedade RB931011 em função da densidade do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. A folha é a estrutura responsável pela produção da maior parte dos carboidratos essenciais ao crescimento e desenvolvimento dos vegetais (Hermann e Câmara, 1999) e a análise de seu desenvolvimento é primordial para a uma boa produção e cada variedade responde de acordo com sua programação genética e a interação com o ambiente (Ramão, 2010). 47 4.5 Massa seca de folhas Os resultados para a produção de massa seca de folhas evidenciou que houve diferença significativa para a interação entre variedade de canade-açúcar e as densidades do solo, nas três variedades estudadas. A variedade RB002504 se destacou na densidade 1,8 Mg m -3 não apresentando diferença significativa em relação a variedade RB867515 e mostrando melhor rendimento que a variedade RB931011. Nas densidades 1,4 e 1,6 Mg m-3 as variedades RB867515 e RB931011 se destacaram por apresentarem resultados superiores de produção de massa seca de folhas em relação a variedade RB002504, apesar desta apresentar maior número de folhas e perfilhos (Tabela 7). Os resultados corrobam com Ramesh e Mahadevaswamy (2000), que estudando o efeito da seca nas fases do ciclo da cana-de-açúcar, constataram que cultivares com menor perfilhamento, além de apresentarem menores porcentagens de mortalidade dos perfilhos, possuem perfilhos com maior estatura, diâmetro de colmo e maior massa seca. Tabela 7. Massa seca de folhas nas variedades de cana-de-açúcar nos cinco níveis de densidade do solo, aos 93 dias. Densidade (Mg m-3) 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 CV% MASSA SECA DE FOLHAS (g vaso-1) RB002504 31,370 A 33,705 A 28,565 B 21,317 B 21,660 A VARIEDADES RB867515 28,732 A 38,357 A 35,630 A 32,132 A 15,737 AB 13,78 RB931011 29,332 A 33,020 A 32,035 AB 27,012 AB 14,277 B Médias seguidas de mesma letra na linha não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a 5%. Fonte: Autora Para a produção de massa seca de folhas houve ajuste a modelo linear de regressão para a variedade RB002504 (Figura 13) e ajuste a 48 modelo quadrático de regressão para as variedades RB867515 e RB931011 (Figuras 14 e 15). Comparando-se a produção de massa seca de folhas da variedade RB002504 na densidade do solo 1,0 Mg m -3 com a produção de massa seca na densidade do solo 1,8 Mg m -3, pode-se observar que houve uma redução de 37,77% podendo assim ser observado que diante da Massa seca de folhas (g vaso -1) limitação física do solo há uma diminuição na massa seca de folhas. 40 30 20 10 MSF= 49,589 -15,904**Ds R² = 0,80 0 1,0 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Massa seca de folhas (g vaso -1) Figura 13. Massa seca de folhas de cana-de-açúcar (MSF), variedade RB002504 em função da densidade do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. 40 30 20 10 MSF = - 122,863+ 245,242**Ds-93,339**Ds2 R² = 0,97 0 1,0 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 14. Massa seca de folhas de cana-de-açúcar (MSF), variedade RB867515 em função da densidade do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. Massa seca de folhas (g vaso -1) 49 40 30 20 MSF = - 71,402+ 166,353**Ds -65,861**Ds2 R² = 0,99 10 0 1 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 15. Massa seca de folhas de cana-de-açúcar (MSF), variedade RB931011 em função da densidade do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. A variedade RB867515 apresentou melhor produção de massa seca de folhas na densidade 1,3 Mg m-3 com 37,86 g e a variedade RB931011 na densidade 1,3 Mg m-3 com 33,48 g nessa mesma densidade. Os resultados se assemelham aos encontrados por Bonfim-Silva et al. (2011) em que também teve produção de massa seca da parte aérea do trigo ajustada a modelo quadrático de regressão com sua máxima produção observada na densidade de 1,33 Mg m-3. No trabalho de Gediga (1991), em estudos realizados com milho, a matéria seca da parte aérea foi incrementada em 10% quando aumentou-se a densidade do solo de 1,45 para 1,70 Mg m-3 . Os resultados dos trabalhos são contraditórios, no entanto, tudo indica que o estádio de desenvolvimento das plantas, por ocasião da avaliação, influenciaram a resposta do crescimento vegetativo aéreo, o que reforça os relatos de Bennie (1996) sobre a dificuldade de se generalizar conclusões desenvolvimento das plantas em solos compactados. quanto ao 50 4.6 Comprimento de colmos Constataram-se diferenças significativas para comprimento de colmos dentro das três variedades. Foi possível observar que houve efeito da densidade do solo sobre as plantas (Tabela 8). Tabela 8. Comprimento de colmos de cana-de-açúcar nos cinco níveis de densidade do solo, aos 93 dias. Densidade (Mg m-3) 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 CV% COMPRIMENTO DE COLMOS (m) RB002504 0,930 AB 0,992 B 0,880 B 0,787 B 0,702 A VARIEDADES RB867515 0,892 B 1,025 AB 1,045 AB 0,927 B 0,522 B 10,92 RB931011 1,102 A 1,180 A 1,150 A 1,137 A 0,672 AB Médias seguidas de mesma letra na linha não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a 5%. Fonte: Autora As variedades RB002504 e RB931011 se destacaram nas -3 densidades do solo 1,0 e 1,8 Mg m apresentando significância em relação a variedade RB867515. O comprimento de colmos é uma variável importante, pois Barbosa et al. (2012) relatam que existe correlação positiva entre a comprimento e a produtividade, ou seja, cultivares com maior estatura teriam a tendência de maior produção de massa por colmo, consequentemente, maior produtividade. Comprimento de colmo (m) 51 1,2 1,0 0,8 0,6 CC = 1,320-0,330**Ds R² =0, 82 0,4 0,2 1,0 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 16. Comprimento de colmo de cana-de-açúcar (CC), variedade RB002504 em função da densidade do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. A variedade RB002504 apresentou efeito significativo linear de regressão (Figura 16). Nessa avaliação observou-se uma redução de 26,70% no comprimento do colmo da densidade do solo 1,0 Mg m-3 para a densidade 1,8 Mg m-3. As variedades RB867515 e RB931011 também sofreram efeito da compactação. O modelo quadrático descreveu a resposta da variedade RB867515 diante da limitação física do solo (Figura 17) mostrando que nesta fase a planta apresentou melhor desenvolvimento de colmos com 1,08 m na densidade 1,30 Mg m-3. A variedade RB931011 apresentou maior desenvolvimento de colmos com 1,23 m na densidade 1,28 Mg m-3 apresentando modelo quadrático de regressão (Figura 18) e maior desenvolvimento. Nos estudos de variedades de cana-de-açúcar realizados por Alves Júnior (2009) a variedade RB867515 se destacou por apresentar os maiores valores para altura de colmos e, de acordo com Ferreira et al. (2007) a produção de colmos trata-se de variável de maior relevância nos programas de melhoramento genético de cana-de-açúcar. Comprimento de colmos (m) 52 1,2 1,0 0,8 0,6 CC= - 2,601+ 5,643**Ds-2,1651**Ds2 R² =0, 98 0,4 0,2 0,0 1,0 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Comprimento de colmos (m) Figura 17. Comprimento de colmo de cana-de-açúcar (CC), variedade RB867515 em função da densidade do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 CC= - 1,903+ 4,886**Ds -1,906**Ds2 R² = 0,91 0,4 0,2 0,0 1 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 18. Comprimento de colmo de cana-de-açúcar (CC), variedade RB931011 em função da compactação do solo. ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. 4.7 Massa fresca de colmos Houve diferença significativa entre variedades de cana-de-açúcar e as densidades do solo para a produção de massa seca de colmos. Nesse estudo foi possível obervar que a variedade RB931011 demonstrou maior acúmulo de massa fresca ao longo do período experimental nos níveis de densidade do solo 1,0 e 1,6 Mg m-3, não diferindo estatisticamente da 53 variedade RB867515 nas densidades 1,2, 1,4 e 1,8 Mg m -3 e mostrando melhor produção de massa seca de colmos em todos os níveis em relação a variedade RB002504 (Tabela 9). Na densidade 1,6 Mg m-3 a variedade RB931011 se destaca nas variáveis comprimento de colmo e produção de massa fresca de colmos. Esse resultado explica a maior produção de massa fresca por esta variedade em relação às variedades RB002504 e RB867515. Observa-se então que a resposta de cada variedade depende de sua característica genética e da interação desta com o ambiente. Tabela 9. Massa fresca de colmos nas variedades de cana-de-açúcar nos cinco níveis de densidade do solo, aos 93 dias. Densidade (Mg m-3) 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 CV% MASSA FRESCA DE COLMOS (g) RB002504 251,767 B 267,990 B 223,017 B 167,785 C 145,555 A VARIEDADES RB867515 243,505 B 333,547 AB 353,012 A 266,197 B 82,275 A 16,27 RB931011 372,307 A 403,585 A 389,760 A 347,852 A 132,180 A Médias seguidas de mesma letra na linha não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a 5%. Fonte: Autora Para esta avaliação, foram analisadas as massas frescas de colmos das três variedades separadamente. Foram encontrados modelos quadráticos nas avaliações da massa fresca de colmo nas variedades RB857515 e RB931011. A variedade RB002504 ajustou-se a modelo linear de regressão comprovando ser uma variedade susceptível a compactação do solo (Figura 19) e apresentando uma perda de 45,68% da densidade do solo 1,0 Mg m-3 para a densidade do solo 1,8 mg m-3. A variedade RB867515 apresentou maior quantidade de massa fresca de colmos na densidade 1,32 Mg m-3 (Figura 20) com produção de 360,08 g e a variedade RB931011 na densidade 1,26 Mg m-3 com 420,74 g (Figura 21). Massa fresca colmo (g vaso -1) 54 500 400 300 200 100 MFC = 430,064 -156,315**Ds R² = 0,87 0 1,0 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Massa fresca colmos (g vaso-1) Figura 19. Massa fresca de colmo de cana-de-açúcar (MFC), variedade RB002504 em função da densidade do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. 500 400 300 200 MFC = - 1667,701+ 3076,145**Ds 1168,232**Ds2 R² = 0,99 100 0 1 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 20. Massa fresca de colmo de cana-de-açúcar (MFC), variedade RB867515 em função da densidade do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. Massa fresca colmos (g vaso-1) 55 500 400 300 200 100 MFC = - 1048,041+ 2341,918**Ds -932,111**Ds2 R² = 0,96 0 1,0 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 21. Massa fresca de colmo de cana-de-açúcar (MFC), variedade RB931011 em função da densidade do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. 4.8 Massa seca de colmos A análise dos resultados observados para a variável massa seca de colmos apresentado evidenciou que houve diferença significativa nos resultados de variedade de cana-de-açúcar e as densidades do solo, A variedade RB931011 apresenta maior produção na densidade 1,0 Mg m-3 em relação as outras variedades (Tabela 10). Essa maior produção de massa seca de colmo na densidade 1,0 Mg m-3 pode ser explicada, ao comparar este resultado, com os dados de comprimento de colmo e massa fresca de colmo na mesma densidade, onde esta variedade obteve o maior índice demonstrando maior potencial no desenvolvimento dos colmos 56 Tabela 10. Massa seca de colmos nas variedades de cana-de-açúcar nos cinco níveis de densidade do solo, aos 93 dias. Densidade (Mg m-3) 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 CV% MASSA SECA DE COLMOS (g) RB002504 48,087 B 55,562 A 45,885 B 25,125 B 25,867 A VARIEDADES RB867515 49,810 B 67,832 A 91,782 A 53,137 A 15,530 A 26,38 RB931011 99,200 A 77,582 A 98,995 A 74,107 A 26,177 A Médias seguidas de mesma letra na linha não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a 5%. Fonte: Autora Comparando-se a produção de massa seca de colmos da variedade RB002504 na densidade do solo de 1,0 Mg m -3 em relação a densidade 1,8 Mg m-3 (Figura 22), pode-se observar redução de 54,37% na produção de massa seca por essa variedade. Na variedade RB867515 ocorreu a máxima de produção na densidade 1,33 Mg m -3 com 81,51 g de massa seca de colmos (Figura 23) e a variedade RB931011 produziu 96,56 g de massa seca de colmos na densidade 1,19 Mg m-3 (Figura 24). Massa seca colmos (g vaso-1) 120 90 60 30 MSC =92,519 -37,438**Ds R² = 0,73 0 1,0 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 22. Massa seca de colmo de cana-de-açúcar (MSC), variedade RB002504 em função da densidade do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. Massa seca colmos (g vaso-1) 57 100 80 60 40 MSC= - 469,759+ 827,647**Ds -310,455**Ds2 R² = 0,92 20 0 1,0 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 23. Massa seca de colmo de cana-de-açúcar (MSC), variedade RB867515 em função da densidade do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. Massa seca de colmos (g) 120 100 80 60 40 20 MSC = - 152,228+ 419,865**Ds -176,651**Ds2 R² = 0,83 0 1,0 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 24. Massa seca de colmo de cana-de-açúcar (MSC), variedade RB931011 em função da densidade do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. Guimarães e Moreira (2001), estudando compactação do solo na cultura do arroz de terras altas, também verificaram que a massa seca da parte aérea foi reduzida com o aumento da densidade do solo. 58 4.9 Altura de plantas A análise dos resultados para a variável altura de plantas mostra que houve efeito significativo em variedades de cana-de-açúcar e as densidades de solo. As três variedades estudadas se destacam pelo seu crescimento rápido apresentando um bom desenvolvimento vegetativo, entretanto as variedades RB867515 e RB931011 se destacam na densidade 1,4 Mg m -3 em relação à variedade RB002504 (Tabela 11). A avaliação do crescimento da planta pode identificar sua capacidade produtiva e Leite et al. (2010) relata que o período de maior crescimento vegetativo, observado pela estatura de planta, ocorreu em seu experimento entre os 62 e 90 dias após plantio, o que pode explicar o rápido crescimento das três variedades estudadas. A altura média das plantas foi de 2,26 m. Tabela 11. Altura de plantas nas variedades de cana-de-açúcar nos cinco níveis de densidade do solo, aos 93 dias. Densidade (Mg m-3) 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 CV% ALTURA DE PLANTAS (m) RB002504 2,215 A 2,340 A 2,097 B 2,192 A 1,985 A VARIEDADES RB867515 2,210 A 2,502 A 2,355 AB 2,507 A 1,777 A 8,25 RB931011 2,437 A 2,570 A 2,492 A 2,507 A 1,700 A Médias seguidas de mesma letra na linha não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a 5%. Fonte: Autora As variedades RB867515 (Figura 25) e RB931011 (Figura 26) apresentaram modelo quadrático de regressão podendo ser observado os efeitos da densidade do solo na altura das plantas. A variedade RB867515 apresentou um melhor resultado na densidade 1,33 Mg m -3 com 2,52 m e a variedade RB931011 Mg m-3 na densidade 1,28 com altura de 2,64 m . 59 Altura de Plantas (m) 3 2,5 2 1,5 AP = - 2,985+ 8,295**Ds -3,116**Ds2 R² = 0,80 1 0,5 0 1,0 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 25. Altura de plantas de cana-de-açúcar (AP), variedade RB867515 em função da densidade do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. Altura de plantas (m) 3 2,5 2 1,5 AP = - 2,583+ 8,168**Ds -3,191**Ds2 R² = 0,89 1 0,5 0 1 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 26. Altura de plantas de cana-de-açúcar (AP), variedade RB931011 em função da densidade do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F; 4.10 Diâmetro de colmos Na avaliação do diâmetro dos colmos pode-se observar por meio da análise de variância (Figura 27) que não houve interação significativa entre as variedades de cana-de-açúcar e as densidades do solo, mas houve diferença entre as variedades analisadas. A variedade RB931011 60 apresentou maior diâmetro de colmos, apesar de não diferir da variedade RB867515. Segundo Landell (2004) o diâmetro de colmos é um dos principais componentes analisados para a formação do potencial agrícola, pois está relacionado à produtividade. A Diâmetro de colmo (cm) 2,3 AB 2,2 2,1 B 2 1,9 RB002504 RB867515 VARIEDADES RB931011 Figura 27. Diâmetro de colmos das variedades estudadas aos 93 DAP. Colunas com letras iguais, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. CV(%) = 7,96 As variedades foram afetadas pelos níveis de compactação do solo cujo comportamento foi descrito por modelo quadrático de regressão (Figura 28) e o maior diâmetro de colmo foi observado na densidade 1,21 Mg m-3 com 2,28 cm. O colmo da cana-de-açúcar constitui-se num reservatório onde é acumulada grande quantidade de sacarose, principalmente nos internódios basais (Casagrande, 1991) e de acordo com Masle e Passioura (1987) um solo resistente à penetração influencia o desenvolvimento da parte aérea das plantas. 61 Diâmetro de colmo (cm) 2,3 2,2 2,1 2 DC = 1,0361+ 2,062*Ds -0,854*Ds2 R² =0,94 1,9 1,0 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 28. Diâmetro de colmos (DC) das variedades RB002504, RB867515 e RB931011 em função da densidade do solo (DS). * Significativo a 5% de probabilidade pelo teste de F. O diâmetro do colmo é definido pelas características varietais da planta, mas pode ser influenciado pelo uso e manejo do solo, que se não for feito de forma adequada, pode causar a compactação do solo, promovendo decréscimo na produção da cultura. 4.11 Massa fresca de raiz No que se refere a massa fresca de raiz houve diferença significativa nos resultados das variedades, tendo as variedades RB002504 e RB867515 se destacado (Figura 29). A explicação pode estar na absorção de água, pois, quanto maior a densidade do solo, mais a água se concentrava nos primeiros 10 cm, devido às características físicas do solo e conforme com Kluthcouski et al (2003) as gramíneas, pelo seu sistema radicular fasciculado, têm maior facilidade que as plantas de sistema radicular pivotante de penetrar suas raízes em camadas compactadas. Resultados semelhantes foram encontrados por Freddi et al. (2007), onde relatam que apesar da forte restrição no volume de macroporos em um solo compactado pelo tráfego de tratores, houve crescimento radicular de cultivares de milho na camada de 0 à 100 mm, o que é indicado pelo 62 aumento da superfície radicular ocasionado pelo aumento da densidade. Rosolem et al. (1994) também constataram incrementos no sistema Massa fresca de raiz (g vaso-1) radicular com o aumento da densidade do solo de 1,03 para 1,20 Mg m -3. 160 140 A AB 120 B 100 80 60 40 20 0 RB002504 RB867515 VARIEDADES RB931011 Figura 29. Massa fresca de raiz das variedades estudadas aos 93 DAP. Colunas com letras iguais, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. CV (%) = 31,29 Em relação à compactação do solo houve resultado linear de regressão (Figura 30). Comparando-se a produção de massa fresca de raiz das variedades na densidade do solo 1,0 Mg m -3 com a produção na densidade 1,8 Mg m-3 pode-se observar uma redução de 48,77% produção de massa fresca de raiz. na Massa fresca de raiz (g vaso-1) 63 200 160 120 80 MFR = 248,431 -94,097**Ds R² =0, 93 40 0 1,0 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 30. Massa fresca de raiz (MFR) das variedades RB002504, RB867515 em função densidades do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. Os resultados corrobam com Queiroz-Voltan et al. (1998) que encontraram raízes de plantas de cana-de-açúcar mais desenvolvidas na densidade 1,19 Mg m-3. Essas raízes apresentavam células maiores daquelas encontradas em densidades maiores, indicando maior espessura do córtex das raízes das plantas. 4.12 Massa seca de raiz O presente estudo não apresentou efeito significativo das variedades em relação à produção de massa seca de raiz. Esses resultados podem ser atribuídos, provavelmente, à umidade do solo, pois foram oferecidas as mesmas condições de umidade a todas as plantas. De acordo com BallCoelho et al. (1992), aproximadamente 50% da massa seca das raízes ficam nos primeiro 25 cm de profundidade e 90% nos primeiros 60 cm e durante o desenvolvimento da cana-de-açúcar, a matéria seca radicular distribui-se em função das condições ambientais (Machado, 1987), que neste experimento é limitada pela densidade do solo. 64 Os resultados corrobam com os encontrados por Calonego et al. (2011) que comparando plantas de cobertura em solo compactados não encontrou diferença significativa na produção de raízes e Foloni et al. (2003) obtiveram resultados semelhantes com cultivares de milho. A compactação apresentou efeito significativo nas variedades, tendo os resultados apresentado um modelo linear de regressão (Figura 31), podendo ser observado melhor produção de massa seca na densidade 1,0 Mg m-3 . Comparando-se a produção de massa seca de raiz das variedades na densidade do solo 1,0 Mg m-3 com a produção na densidade do solo 1,8 Mg m-3, pode observar redução de 50,42%. Freddi et al. (2007) também verificaram redução na matéria seca de raiz em plantas de milho com o Massa seca de raiz (g vaso-1) aumento da densidade do solo. 35 30 25 20 15 MSR = 50,434-19,496**Ds R² =0, 90 10 5 0 1,0 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 31. Massa seca de raiz (MSR) das variedades RB002504, RB867515 e RB931011 em função daS densidades do solo (DS). ** Significativo a 1% de probabilidade pelo teste de F. Segundo Borges et al. (1999), valores altos de densidade do solo prejudicam o desenvolvimento das plantas, pela restrição à penetração de raízes. O maior desenvolvimento do sistema radicular pode proporcionar aumento na absorção de água e nutrientes minerais, aumentando a área 65 foliar e o vigor das plantas (Tavares et al., 2007) e de acordo com este trabalho podemos verificar este resultado na densidade 1,0 Mg m -3. 4.13 Teor de clorofila Nos resultados dos teores de clorofila das folhas, representados pelo índice SPAD mensurado pelo clorofilômetro (Figura 32) as variedades revelaram efeito significativo, destacando a variedade RB931011 com maior teor de clorofila. De acordo Martuscello et al. (2009) o teor de clorofila está relacionado à maior produção de massa seca, o que justifica o resultado, pois a variedade RB931011 também apresentou maior quantidade de massa seca de colmos. As respostas fotossintéticas também podem ser utilizadas como índices de tolerância à deficiência hídrica nas plantas (Smit e Singles, 2006; Silva et al., 2007). Índice SPAD 40 30 A B B RB002504 RB867515 Variedades 20 10 0 RB931011 Figura 32. Teor de clorofila das variedades estudadas aos 93 DAP. Colunas com letras iguais, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. CV(%) = 14,75 Em relação aos teores de clorofila das folhas, representados pelo índice SPAD mensurado pelo clorofilômetro, os resultados apresentados na 66 Figura 33 mostram que a compactação apresentou efeito significativo com um modelo quadrático de regressão na densidade 1,54 Mg m-3 apresentando 32,38 de teor de clorofila. Esses resultados ficaram abaixo dos encontrados por Fonseca et al. (2012) em folhas de cultivares do milho AGR 9010 YG, aos 61 dias com 45,12 de teor de clorofila, provavelmente pela condição física do solo. Índice SPAD 40 30 20 TC = - 12,031+ 57,758*Ds -18,794*Ds2 R² = 0,84 10 0 1,0 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg m-3) 1,8 Figura 33. Teor de clorofila (TC) das variedades RB002504, RB867515 e RB931011 em função da densidade do solo (DS). * Significativo a 5% de probabilidade pelo teste de F. A clorofila é um pigmento que reflete a cor verde nas plantas e está diretamente associado com o potencial da atividade fotossintética, assim como o estado nutricional das plantas, geralmente, está associado com a quantidade e qualidade de clorofila (Zotarelli et al., 2003) e, consequentemente com seu crescimento e adaptabilidade aos diferentes ambientes. 4.14 Condutância estomática Os resultados obtidos para a variável condutância estomática evidenciou que houve diferença significativa entre as variedades, tendo a variedade RB867515 se destacado com a média de 422,870 mmol m-2 s-1 67 (Figura 34). Graça (2009) avaliou o desempenho de três variedades de cana-de-açúcar submetidas ao déficit hídrico e observou que as plantas tolerantes exibiram uma concentração intercelular de CO2 de 295,80 mmol m-2 s-1 para a variedade SP83-2847 e 323,80 mmol m-2 s-1 para a variedade CTC15. Esses resultados são inferiores aos encontrados neste trabalho, provavelmente porque as plantas não foram submetidas ao déficit hídrico. Verifica-se que mesmo com a limitação física do solo, a condutância estomática, que depende de vários fatores endógenos e ambientais (Brodribb e Holbrook, 2003), e no caso, é representado pela maior densidade do solo, as variedades de cana-de-açúcar estudadas conseguem manter bom influxo de CO2 no interior das folhas. Essa resposta é considerada uma das primeiras estratégias da planta para impedir a desidratação excessiva das folhas (Inman-Bamber e Smith, 2005). A resistência à difusão gasosa e a diminuição na taxa de assimilação de CO2 determina menor perda de água por transpiração e uma resposta relativamente rápida ao estresse hídrico moderado podendo ser um traço Condutância estomáatica (mmol m-2 s-1 ) importante na seleção de variedades de cana-de-açúcar (Silva et al., 2007). 500 A 400 B B 300 200 100 0 RB002504 RB867515 Variedades RB931011 Figura 34. Condutância estomática das variedades estudadas aos 93 DAP. Colunas com letras iguais, não diferem entre si pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. CV(%) = 31,31 68 Não houve diferença significativa em relação aos níveis de densidade mostrando que as variedades apresentam estratégias bem sucedidas nos genótipos em relação ao fechamento dos estômatos. Estes resultados embora não significativamente diferentes podem proporcionar maior taxa de crescimento às plantas, pois, a abertura estomática regula a saída de vapor de água da planta e, ao mesmo tempo, a entrada de CO2 para a fotossíntese. 4.15 Consumo de água Na avaliação do consumo de água não houve diferença significativa entre as variedades, demonstrando que a demanda de água da cultura foi suprida adequadamente. A compactação apresentou efeito significativo, cujo comportamento foi descrito por modelo quadrático de regressão onde o maior consumo de água foi observado na densidade 1,6 Mg m-3 com 10,47 litros de água por planta (Figura 35). Os resultados se relacionam com a maior produtividade de massa seca de folhas das variedades RB867515 e RB931011 que ocorrem na densidade 1,6 Mg m-3 e com o teor de clorofila, que mostram, maior índice na densidade 1,54 Mg m-3 e, de acordo, com Singel et al. (2005) o aumento no desempenho da fotossíntese ocasiona maior consumo de água. A utilização de água do solo pela planta depende do estádio de desenvolvimento da cultura e é um dos fatores que interferem na evapotranspiração (Viana e Azevedo, 2008). Consumo de água (L vaso-1) 69 11000 10500 10000 9500 9000 CA = - 509,192 + 13786Ds - 4323,214Ds2 R² = 0,8832 8500 8000 1,0 Figura 35. 1,2 1,4 1,6 Densidade do solo (Mg M -3) 1,8 Consumo de água (CA) das variedades RB002504, RB867515 e RB931011 em função da densidade do solo (DS). * Significativo a 5% de probabilidade pelo teste de F. A compactação do solo ocasiona uma drástica redução na macroporosidade (Secco et al., 2004) podendo haver, em muitos casos, maior volume de microporos, o que ocasiona aumento da capacidade de armazenamento de água e, de maneira geral, aumenta a quantidade de água contida na faixa de disponibilidade para as plantas (aproximadamente entre 1 e 10 kPa, segundo Sanchez, (1981). Neste estudo, a umidade do solo foi mantida acima de 25 kPa, pois Leão et al. (2004) consideraram essa tensão limitante ao desenvolvimento de plantas em solos sob pastagem e Lapen et al. (2004) também consideraram 25 KPa como tensão limitante, durante cinco anos de estudos em um Gleissolo do Canadá. Assim, de acordo com Gubiani (2008), plantas que crescem em solo compactado podem completar seu ciclo sem serem prejudicadas pela resistência à penetração, desde que a umidade do solo seja mantida num teor acima do qual a resistência física dificultaria o seu crescimento. Bernardo (1996) relata que é necessário conhecer o comportamento de cada cultura em função das diferentes quantidades de água a ela fornecida, e os períodos críticos. Quando e quanto aplicar de água inseremse em uma decisão a ser tomada com base no conhecimento das relações água-solo-planta-atmosfera. 70 5. CONCLUSÕES O aumento da densidade do solo influência o desenvolvimento inicial das variedades de cana-de-açúcar estudadas em LATOSSOLO Vermelho do Cerrado. A variedade RB002504 produz maior número de perfilhos, número de folhas e área foliar e se destaca na densidade (1,8 Mg m-3) em massa fresca e seca de folhas, não apresentando bom desenvolvimento de colmos em relação as outras variedades. A variedade RB867515 apresenta maior diâmetro de colmos, massa fresca de raiz e condutância estomática, demonstrando ser resistente ao aumento da densidade do solo e apresentando características que favorecem o bom desenvolvimento da cultura. A variedade RB931011 apresenta maior massa seca e fresca de colmos, altura de plantas, comprimento e diâmetro de colmos e teor de clorofila, demonstrando que utiliza bem a energia fotossintética, respondendo de forma eficiente à compactação do solo. 6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ADORNA, J.C. Adubação com micronutrientes no plantio da cultura da cana-de-açúcar. 2011. 56f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) Faculdade de Ciências Agronômicas – Universidade Estadual de São Paulo, Botucatu – SP. 2011. AGROBYTE. 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